Презентация "Валентные состояния атома углерода"

• 1 слайд

  Валентные состояния атома углерода
  

• 2 слайд

  СТРОЕНИЕ АТОМА УГЛЕРОДА
  Стационарное состояние атома углерода
  2s2 2p2
  С -
  
  На наружном энергетическом уровне 4 электрона: 2s-электрона спаренные и 2р-электро-на неспаренные.
  
  Возбужденное состояние атома углерода
  2s1 2p3
  С -
  
  Так как есть свободная р-орбиталь, то на нее переходит один из s-электронов. И все 4 электрона становятся неспаренными.
  *
  

• 3 слайд

  Гибридизация – процесс выравнивания
  электронных облаков разной формы в
  электронные облака одинаковой формы.
  sp3- гибридизация
  
  
  + =
  s
  р3
  sр3
  
  
  

• 4 слайд

  Гибридные облака, стремясь оттолкнуться друг от друга как можно дальше, располагаются под углом 109028′
  Н
  109028′
  С С
  Н
  Н Н
  109028′ Н
  С
  Н Н
  Н
  

• 5 слайд

  ПЕРЕКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБЛАКОВ
  
  С Н
  
  
  
  
  
  
  С С
  
  
  
  
  
  В молекуле метана все 4 гибридных облака атома углерода перекрываются шарообразными s-облаками атомов водорода, образуя связь С-Н. перекрытие происходит в большей части гибридного облака. Наибольшая электронная плотность лежит на прямой, соединяющей ядра атомов.
  При перекрытии 2 гибридных облаков разных атомов углерода в их большей части, образуется связь С-С. Наибольшая электронная плотность лежит на прямой, соединяющей ядра атомов.
  
  
  
  

• 6 слайд

  Химическая связь, наибольшая плотность которой лежит на прямой, соединяющей ядра атомов, называется сигма-связью
  ( - связь)
  Характеристика σ-связи
  Очень прочная Еразрыва =350 кДж/моль
  Длина С-С-связи = 0,154 нм
  С-Н–связи = 0,109 нм
  Валентный угол – 109028′
  σ-связь слабо поляризуется
  Вокруг σ-связи возможно свободное вращение атомов.
  При разрыве σ-связи образуются свободные радикалы.
  
  σ
  

• 7 слайд

  Строение этилена можно выразить формулами:
  Электронная формула
  
  Н Н
  С С
  Н Н
  Структурная формула
  
  Н Н
  С = С
  Н Н
  

• 8 слайд

  SP2 - ГИБРИДИЗАЦИЯ
  Атомы углерода в молекуле этилена находятся в состоянии sp2 –гибридизации. Гибридизации подвергаются три электронных облака: 1s-облако и 2p-облака. Образуются три гибридных облака и одно p-облако сохраняет форму объемной восьмерки.
  
  
  + = +
  s
  p3 sp2 p
  
  

• 9 слайд

   1200
  С
  С
  

• 10 слайд

  Гибридные облака, по 3 от каждого атома углерода стремясь удалиться как можно дальше друг от друга, располагаются под углом 1200 и в этих направлениях образуют связи с другими атомами.
  H H
  
  C C
  
  H H
  

• 11 слайд

  Атомы углерода образуют по три σ-связи: 1σ-связь друг с другом и 2σ-связи с атомами водорода.
  H H
  
  C C  1200
  
  H  1200 H
  
  

• 12 слайд

  Негибридизированные р-облака располагаются перпендикулярно плоскости молекулы и перекрываются своими боковыми частями, образуя дополнительную связь между атомами углерода, которую называют – π-связь.
  Таким образом между атомами углерода устанавливается двойная связь.
  
  H H
  
  C C
  H H
  
  

• 13 слайд

  Химическая связь, образованная боковым перекрытием p-облаков, наибольшая плотность которой лежит над и под плоскостью молекулы, называется π-связью.
  Характеристика:
  π-связи
  Непрочная: Еразрыва = 270 кдж/моль
  Легко поляризуется
  Легко разрывается
  Вокруг π-связи невозможно свободное вращение атомов.
  Двойной связи
  Еразрыва = 620 кдж/моль
  Образована 1σ-связью и 1 π-связью
  Длина С=С-связи – 0,134 нм
  

• 14 слайд

  Строение молекулы ацетилена
  
  Н  С С  Н – электронная формула
  
  Н  С ≡ С  Н - структурная формула
  

• 15 слайд

  SP - ГИБРИДИЗАЦИЯ
  Атомы углерода в молекуле ацетилена находятся в состоянии sp –гибридизации. Гибридизации подвергаются два электронных облака: 1s-облако и 1p-облако. Образуются два гибридных облака и два p-облака сохраняют форму объемной восьмерки.
  
  + = +
  
  s p3 sp p2
  

• 16 слайд

  1800
  Гибридные облака атомов углерода, стремясь максимально удалиться друг от друга, располагаются под углом 1800 и образуют в этих направлениях по 2 σ-связи: 1σ-связь с соседним атомом углерода и 1σ-связь с атомом водорода. Так как σ-связи лежат на одной прямой молекула С2Н2 имеет линейное строение.
  

• 17 слайд

  Негибридизированные р-облака, по два от каждого атома углерода, располагаются во взаимноперпендикулярных плоскостях и при боковом перекрытии с р-облаками соседнего атома углерода образуют 2 π-связи. В молекуле ацетилена тройная связь, образованная 1σ-связью и 2 π-связями.
  

• 18 слайд

  ХАРАКТЕРИСТИКА ТРОЙНОЙ СВЯЗИ
  Образована 1σ-связью и 2 π-связями
  Еразрыва = 808 КДж/моль
  Длина С ≡ С-связи = 0,120 нм
  Валентный угол = 1800
  

• 19 слайд

  Определить тип гибридизации каждого атома углерода в молекулах следующих веществ:
  СН3 – СН3
  СН3 – СН2 – СН3
  СН3 – СН = СН2
  СН3 – С ≡ СН